CN202809478U - 一种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构 - Google Patents

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彭元诚
周强新
黄古剑
易蓓
邓淑飞
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本实用新型公开了一种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构,边主梁上翼缘板、边主梁腹板、边主梁下翼缘板按照“上”字形截面组成边主梁结构主体及主要受力构件;边主梁腹板内侧设置横梁腹板接头及横梁底板接头;边主梁腹板外侧有边主梁腹板纵向加劲肋、边主梁腹板横向加劲肋、桥面检修道板,其中桥面检修道板底部设置桥面检修道板横向支撑板和桥面检修道板纵向加劲肋;边主梁腹板内侧设置排水管道支撑板以及排水管道钢套圈;边主梁上翼缘板与混凝土桥面板采用剪力键连接;本实用新型构造简单,自重轻,截面简洁,可以减少边主梁的用钢量,方便施工,节省造价。实现了钢-混叠合梁可维护性,改善了结构耐久性能,提高了大桥的安全性和可靠性。

Description

—种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及钢-混叠合梁斜拉桥中纵横梁结构体系的桥梁工程技术领域,更具体涉及一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构。
背景技术
[0002] 由于斜拉桥结构本身所具有的优越性,斜拉桥是大跨度桥梁的主要竞争者。随着斜拉桥技术的进步和跨径的增大,一种钢与混凝土组合形式的斜拉桥得到了长足的发展,这就是叠合梁斜拉桥。据有关资料统计,在修建的斜拉桥中,叠合梁斜拉桥占了相当大的比例,叠合梁斜拉桥是一种轻型而经济的斜拉桥,体现桥梁建造的新技术,目前正得到优先发展,这也是当前斜拉桥发展的一大趋势。叠合梁斜拉桥即在钢主梁上用预制混凝土桥面板代替常用的正交异性钢桥面板。叠合梁斜拉桥除了具有跨越能力大,施工速度快,质量可靠程度高的优点外,还能节约钢材用量而且刚度及抗风稳定性的优势。
[0003] 对于钢-混叠合梁斜拉桥,一般采用纵横梁体系的钢主梁,两边设置两道边主梁,中间用横梁连接,边主梁截面通常为工字形或箱型截面。如广州鹤洞大桥、武汉二七长江大桥钢主梁的边主梁采用焊接工字梁,上海杨浦大桥钢主梁的边主梁采用焊接箱梁。钢主梁可以在工厂加工制作,精度较高,质量易于控制;现场拼装简便、施工速度快、工期短;加大悬臂施工节段长度,加快进度;同时采用开式断面,可以减小材料用量,节省造价。
[0004] 根据国内外的研究和进展情况,目前钢-混叠合梁仍存在许多需要研究和解决的问题,如钢-混叠合梁在复合受力状态下的性能与设计方法、叠合梁的截面优化、大跨叠合梁的温度、徐变和收缩效应、新型叠合梁的开发、钢-混组合结构体系的整体性能应用问题等。针对钢-混叠合梁的截面优化及新型叠合梁的开发应用问题,改进钢-混叠合梁中的边主梁截面形式,有必要研究一种构造简单、受力合理、施工方便、整体性好、结构耐久的钢-混叠合梁中的新型边主梁结构形式。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是针对上述现状,旨在提供一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构,其构造简单、受力合理、施工方便、经济性高、维护简便,能够与横梁及桥面板形成良好的整体。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术措施:
[0007] 一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构主要包括:边主梁上翼缘板、边主梁腹板、边主梁下翼缘板、横梁底板接头、横梁腹板接头,其特征在于:
[0008] 边主梁上翼缘板、边主梁腹板、边主梁下翼缘板按照“上”字形截面组成边主梁结构主体及主要受力构件,三者采用熔透焊接连接。
[0009] 边主梁腹板内侧设置横梁腹板接头及横梁底板接头。
[0010] 边主梁腹板采用直腹板。
[0011] 边主梁腹板外侧有边主梁腹板纵向加劲肋、边主梁腹板横向加劲肋、桥面检修道板,与边主梁腹板均采用坡口焊接连接。
[0012] 其中桥面检修道板底部设置桥面检修道板横向支撑板和桥面检修道板纵向加劲肋。
[0013] 边主梁腹板内侧设置排水管道支撑板以及排水管道钢套圈。
[0014] 边主梁下翼缘板水平设置;边主梁上翼缘板根据横梁顶板坡度设置单向横坡或不设。
[0015] 边主梁上翼缘板与混凝土桥面板采用剪力键连接。
[0016] 边主梁上翼缘板、横梁腹板接头、横梁底板接头分别与横梁顶板、腹板、底板均采用螺栓连接。
[0017] 这样将“上”字形边主梁、横梁连接成纵横梁结构体系的钢主梁,同时,纵横结构体系的钢主梁结合混凝土桥面构成了钢-混叠合梁结构体系;当桥梁采用集中排水时,在边主梁下部设置集中排水管道,“上”字形边主梁腹板内侧设置排水管道支撑板以及管道钢套圈。
[0018] 采用本实用新型,按照钢-混叠合梁斜拉桥的钢主梁计算内力选取适宜的“上”字形边主梁结构尺寸,并按照整体及局部性要求确定“上”字形边主梁腹板纵、横向加劲肋布置,确保“上”字形边主梁腹板结构面内、外稳定。
[0019] 一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构综合了其他钢-混叠合梁结构体系的优点,充分利用各种材料的特性,使其受力更加合理、施工更加方便、综合经济效益进一步提闻。本实用新型有以下优点:
[0020] 1、“上”字形边主梁腹板上端可以直接与索梁锚固装置板件对接熔透焊接,焊接质量高,解决了其他焊接构造疲劳强度较低的问题,具有可靠的强度及优越的抗疲劳性能。
[0021] 2、自重轻,可以减小边主梁截面,从而减少用钢量,有利于降低工程造价;
[0022] 3、构造相对简单,便于后期对钢主梁检修维护;
[0023] 4、“上”字形边边主梁作为钢-混叠合梁一部分,在荷载作用下,钢梁受拉、剪作用,充分发挥了钢材抗拉性能的优点;
[0024] 5、结构新颖,整体性好,刚度大,受力合理,施工简便,经济效益良好,适合桥梁建设的需要。
附图说明
[0025] 图I为一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构总体示意图,也是沿图2中C-C线的剖面图(含横梁和桥面板);
[0026] 图2为一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构立面图;
[0027] 图3为沿图2中A-A线的剖面图;
[0028] 图4为沿图2中B-B线的剖面图;
[0029] 图5为沿图2中G-G线的剖面图;
[0030] 图6为沿图2中D-D线的剖面图;
[0031] 图7为沿图2中E-E线的剖面图;
[0032] 图8为沿图2中F-F线的剖面图。
[0033] 其中:1_边主梁上翼缘板,2-边主梁腹板,3-边主梁下翼缘板,4-边主梁腹板纵向加劲肋,5-桥面检修道板,6-桥面检修道板纵向加劲肋,7-桥面检修道板横向支撑板,8-边主梁腹板横向加劲肋,9-横梁底板接头,10-横梁腹板接头,11-排水管道支撑板,12-排水管道钢套圈,13-混凝土桥面板,14-横梁顶板,15-横梁腹板,16-横梁底板。
具体实施方式
[0034] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述:
[0035] 一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构主要包括:边主梁上翼缘板I、边主梁腹板2、边主梁下翼缘板3、横梁底板接头9、横梁腹板接头10,其特征在于:
[0036] 边主梁上翼缘板I、边主梁腹板2、边主梁下翼缘板3按照“上”字形截面组成边主梁结构主体及主要受力构件,三者采用熔透焊接连接。
[0037] 边主梁腹板2内侧设置横梁腹板接头10及横梁底板接头9。
[0038] 边主梁腹板2采用直腹板。
[0039] 边主梁腹板2外侧有边主梁腹板纵向加劲肋4、边主梁腹板横向加劲肋8、桥面检修道板5,与边主梁腹板均采用坡口焊接连接。
[0040] 其中桥面检修道板5底部设置桥面检修道板横向支撑板7和桥面检修道板纵向加劲肋6。
[0041] 边主梁腹板2内侧设置排水管道支撑板11以及排水管道钢套圈12。
[0042] 边主梁下翼缘板I水平设置;边主梁上翼缘板I根据横梁顶板14坡度设置单向横坡或不设。
[0043] 边主梁上翼缘板I与混凝土桥面板13采用剪力键连接。
[0044] 边主梁上翼缘板I、横梁腹板接头10、横梁底板接头9分别与横梁顶板14、腹板15、底板16均采用螺栓连接。
[0045] 这样将“上”字形边主梁、横梁连接成纵横梁结构体系的钢主梁,同时,纵横结构体系的钢主梁结合混凝土桥面构成了钢-混叠合梁结构体系;当桥梁采用集中排水时,在边主梁下部设置集中排水管道,“上”字形边主梁腹板内侧设置排水管道支撑板以及管道钢套圈。
[0046] 根据图I、图2、图3、图4、图5可知,一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构主要包括:边主梁上翼缘板1,边主梁腹板2,边主梁下翼缘板3,边主梁腹板纵向加劲肋4,桥面检修道板5,桥面检修道板纵向加劲肋6,桥面检修道板横向支撑板7,边主梁腹板横向加劲肋8,横梁底板接头9,横梁腹板接头10,排水管道支撑板11,排水管道钢套圈12。
[0047] 参照图I边主梁上翼缘板I、腹板2、下翼缘板3按照“上”字形截面形式焊接在一起,构成“上”字形边主梁结构主体及主要受力构件,边主梁下翼缘板3水平设置,边主梁上翼缘板I通常根据横梁顶板14坡度考虑是否设单向横坡,边主梁腹板2通常采用直腹板,“上”字形边主梁腹板2上端可以直接与索梁锚固装置板件对接熔透焊接,焊接质量高,解决了其他焊接构造疲劳强度较低的问题,具有可靠的强度及优越的抗疲劳性能。
[0048] 参照图I、图2 “上”字形边主梁腹板2外侧设置纵向加劲肋4、横向加劲肋8和桥面检修道板5,其中桥面检修道板5底部设置横向支撑板7和纵向加劲肋6。纵向加劲肋4、横向加劲肋8和桥面检修道板5及其横向支撑板7直接焊接在“上”字形边主梁腹板2外侧。
[0049] 按照钢-混叠合梁斜拉桥的钢主梁计算内力选取适宜的“上”字形边主梁上翼缘板I、腹板2、下翼缘板3结构尺寸,并按照整体及局部性要求确定“上”字形边主梁腹板2的纵向加劲肋4、横向加劲肋8布置,确保“上”字形边主梁腹板2结构面内、外稳定。
[0050] 根据钢-混叠合梁斜拉桥纵横体系钢主梁中的横梁布置情况,参照图I “上”字形边主梁腹板2内侧设置横梁腹板接头10及底板接头9,横梁腹板接头10及底板接头9直接焊接在“上”字形边主梁腹板2内侧。
[0051] 参照图I “上”字形边主梁上翼缘板I与混凝土桥面板13采用焊接于边主梁顶面的抗剪栓钉等剪力键连接,“上”字形边主梁上翼缘板I、横梁腹板接头10、底板接头9分别与横梁顶板14、腹板15、底板16可以通过摩擦型高强度螺栓连接。“上”字形边主梁和横梁形成纵横体系钢主梁段后,架设预制桥面板,现浇“上”字形边主梁上翼缘板I顶面剪力键处混凝土湿接缝,这样,纵横体系钢主梁结合混凝土桥面板形成整体断面,组成了钢-混叠合梁体系。
[0052]当桥梁采用集中排水时,参照图1、4在“上”字形边主梁下部设置集中排水管道,“上”字形边主梁腹板2内侧设置排水管道支撑板11以及钢套圈12。
[0053] 以上所述只是图解说明本实用新型一种用于钢-混叠合梁斜拉桥的“上”字形边主梁结构的一些原理,并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内,故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物,均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (3)

1. 一种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构,包括边主梁上翼缘板(I)、边主梁腹板(2)、边主梁下翼缘板(3)、横梁底板接头(9)、横梁腹板接头(10),其特征在于: 边主梁上翼缘板(I)、边主梁腹板(2 )、边主梁下翼缘板(3 )按照“上”字形截面组成边主梁结构主体及主要受力构件,三者采用熔透焊接连接; 边主梁腹板(2 )内侧设置横梁腹板接头(10 )及横梁底板接头(9 )。
2.如权利要求I所述的一种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构,其特征在于: 边主梁腹板(2)采用直腹板; 边主梁腹板(2 )外侧有边主梁腹板纵向加劲肋(4)、边主梁腹板横向加劲肋(8 )、桥面检修道板(5),与边主梁腹板均采用坡口焊接连接; 其中桥面检修道板(5)底部设置桥面检修道板横向支撑板(7)和桥面检修道板纵向加劲肋(6); 边主梁腹板(2)内侧设置排水管道支撑板(11)以及排水管道钢套圈(12)。
3.如权利要求I所述的一种用于钢混叠合梁斜拉桥的上字形边主梁结构,其特征在于: 边主梁下翼缘板(I)水平设置;边主梁上翼缘板(I)根据横梁顶板(14)坡度设置单向横坡或不设; 边主梁上翼缘板(I)与混凝土桥面板(13)采用剪力键连接; 边主梁上翼缘板(I)、横梁腹板接头(10)、横梁底板接头(9)分别与横梁顶板(14)、腹板(15 )、底板(16 )均采用螺栓连接。
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